第二章 短波和超短波通信系统
一、短波信道和超短波信道的特性 二、短波通信系统 三、短波自适应通信系统 四、短波通信系统的应用与发展 五、超短波通信系统
一、短波信道和超短波信道的特性
（一）短波和超短波传播的形式 （二）短波在电离层中的传播特性 （三）改进无线传输质量的主要措施
（二）短波在电离层中的传播特性
1．最高可用频率（MUF）
从图中可以看出，和这个斜射频率相应的fv-h’曲线， 和频高图中（虚线）E、F1层曲线不存在交点。
E
1．最高可用频率Biblioteka MUF）这表明fob=18MHz时，电波已不可能利用F1层和E层 反射，而只是穿过它们，然后由F2层反射。
E
1．最高可用频率（MUF）
同样的道理，2点反射在接收端的信号较2’点反射的 强，但由于两者的反射高度相差不太大，所以其场强的差 别将小于fob=14MHz时的情况。
1．最高可用频率（MUF）
由于电离层的电子密度受太阳辐射影响很大，白 天和夜晚的最高可用频率相差甚大，工作频率也需要 进行相应的调整。下图示出了最高可用频率一天内的 变化，作为简单的取值方法，而为了更好的适应电离 层参数变化引起的传输特性随机起伏，实时地选用最 佳工作频率是合适的。下图画出了MUF和FOT及建议选 用的日频和夜频。
E
1．最高可用频率（MUF）
由此可见，反射点3时斜射电波能否返回地面的临界 点，与该点相对应的fv就是F2层的临界频率，与该点相对 应的fob就称为F2层的最高可用频率（MUF）。
E
1．最高可用频率（MUF）
总结以上结论，可以得到以下重要概念。 （1）MUF是指给定通信距离下的最高可用 频率。若通信距离改变了，计算所得的曲线族 和实测频高图都将发生变化，从而使临界点的 位置发生变化，对应的MUF值也就改变了。显 然MUF还和反射层的电离密度有关，所以凡影 响电离密度的诸因素，都将影响MUF的数值。
1．最高可用频率（MUF）
1．最高可用频率（MUF）
为什么在同一电离层高度上有多个工作频率？
h’
f
h
F
f
d
1．最高可用频率（MUF）
在设计短波通信线路时，工作频率应采用接近 fmu频率。其原因如下：
低频电波将受到较大的吸收损耗；同时，对于较 低频率的电波，电离层的各个分层都可能对它产生反 射，多经传播效应严重。
1．最高可用频率（MUF）
从图中可以看出，这两条曲线存在有许多交点，所有的这 些交点表示在给定的斜射频率上，可能存在的传播路径。
E
1．最高可用频率（MUF）
例如：fob为14MHz，对F2来讲存在两条传播路径，它们 的反射点分别标为1和1’。
E
1．最高可用频率（MUF）
反射点1的高度为380km，反射点1’的高度为680km。
f/MHz
20
日频 9 9MHz
6 夜频 5 4.5MHz 4
3 04
最高可用频率
工作频率
E
1．最高可用频率（MUF）
通过反射点1反射而到达接收端的信号要比反射点1’ 反射来的信号强，这是因为两条路径所受的衰减不同。反 射点1‘所通过的路径，除了由于通过D、E、F1层而遭到 衰减外，和反射点1的路径相比，在F2层内传播更长的距 离，因而多了一定的附加衰减。
1．最高可用频率（MUF）
若斜射频率fob改为18MHz，对F2来讲仍然存在两条 传播路径，它们的反射点分别标为2和2’。反射高度分别 为340km和460km。
显然fo，b

fob
≥fvfv。sec

1．最高可用频率（MUF）
在给定通信距离和反射点高度的情况下，fob 与 fv关系式 可表示为式2-1：式中fv为电波垂直入射时的最高反射频率， 也称临界频率；φ为电波斜射至电离层的入射角；d为通信线
路的长度；h’为电波反射点处电离层的虚高。
fob fv sec fv
1．最高可用频率（MUF）
（2）当通信线路选用MUF作为工作频率时， 由于只有一条传播路径，所以在一般情况下， 有可能获得最佳接收。
1．最高可用频率（MUF）
（3）MUF是电波能返回地面和穿出电离层的临界 值。考虑电离层的结构随时间的变化和保证获得长期 稳定的接收，在确定线路的工作频率时，不是取预报 的MUF值，而是取低于MUF的频率FOT，FOT称为最佳工 作频率。一般情况下FOT=0.85MUF。选用FOT之后，能 保证通信线路有90%的可通率。由于工作频率较MUF下 降了15%，接收点的场强较工作在MUF时损失了10-20dB, 可见为此付出的代价也是很大的。
1

d 2h'
2

h’
式2-1
d
1．最高可用频率（MUF）
若给定通信线路的通信距离为2000km，在不同斜射 频率下（即以fob为参数），按照式2-1计算，可得到一 组fv-h’的曲线（实线）；然后在给定的通信线路上测量， 可以得到该线路的频高图，即实测的f-h’的曲线（虚 线）。
1．最高可用频率（MUF）
在此频率时，该层对垂直入射的（入射角 φ=00）电波将起到反射作用；而当频率高于 fv时，垂直入射的电波将穿出该层，因此不能 为收发用户提供短波通信链路。
1．最高可用频率（MUF）
如果电波是以φ>00的入射角斜射电离层，频率为fv的 电波不会穿出该层，而当为更高的某一频率fob时才穿出该 层。 fob被称为入射角为φ时的最高可用频率，它可表示为：
1．最高可用频率（MUF） 2．传输模式 3．多经传播 4．衰落 5．相位起伏（多普勒频移） 6．静区
7．昼夜间信号差别
一、短波信道和超短波信道的特性
（二）短波在电离层中的传播特性 1．最高可用频率（MUF） 最高可用频率的英文缩写为MUF，它是指在 实际通信中，能被电离层反射回地面的最高频率。 对应于电离层各分层的电子密度，都存在一个 相应的最高频率fv，也称为临界频率。
E
1．最高可用频率（MUF）
继续升高斜射频率，当斜射频率fob为20MHz，只存 在F2层的一个反射点3，反射高度h’=370km。
E
1．最高可用频率（MUF）
也就是说当fob=20MHz时，只有一条传播路径。继续 升高斜射频率，曲线族和频高曲线不再存在交点，这说明 电波将穿过F2层，不再返回地面。